arm处理器在减摇鳍控制系统中的应用研究

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1、ARM处理器在减摇鳍控制系统中的应用研究本人精心整理的文档,文档来自网络本人仅收藏整理如有错误还请自己查证！ARM处理器在减摇鳍控制系统中的应用研究金鸿章冷双（哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001）摘要：目前大多数的减摇鳍控制器是使用单片机作为主处理器或者以工控机为基础开发而来的前者集成度不高稳定性也差而后者成本较高.文章设计了一款新型的基于ARM处理器的减摇鳍控制器解决了上述问题.在软件设计方面把模糊控制策略引入到经典PID控制器中构成兼有这两种控制优点的模糊-PID控制器.研究结果表明：采用该控制手段能较好的满足设计要求开发

2、的减摇鳍控制器具有抗干扰能力强、稳定性好、实时性高、成本低等特点.关键词：船舶；减摇鳍；微控制器；ARM；嵌入式系统；模糊-PID控制器中图分类号：U664.7+2,TP311文献标识码：A文章编号：1000-6982(2008)05-0038-04ApplicationstudyofARMprocessortofinstabilizercontrolsystemJINHong-zhang,LENGShuang(SchoolofAutomation,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,Ch

3、ina)Abstract:Atpresent,mostoffinstabilizercontrollersutilizeSingleChipMachineastheirmainprocessororaredevelopedbasedonIndustryControlMachine.Theformerhaslowintegrationdegreeandpoorstabilitywhilethelatterhashighcost.Thepaperdevisesanewtypeofcontrollerforfinstabilizerbase

4、donARMprocessor.Theproblemsmentionedabovehavebeensolved.Intheaspectofsoftwaredesign,fuzzycontrolstrategyisintroducedtotheclassicalPIDcontrollerforconstructingFuzzy-PIDcontrollerwhichhasbothadvantagesofthetwocontrolstrategies.Theresearchresultsindicatesthatusingthenewcon

5、trolmeanscanbettersatisfythedesignrequirement,andthedevelopedfinstabilizercontrollertakesonsomeperfectadvantages,suchasstronganti-jammingcapability,goodstability,highreal-timeperformance,lowcost.Keywords:ship;finstabilizer;microcontrollerunit;ARM;embeddedsystem;fuzzy-PI

6、Dcontroller0引言减摇鳍是一种最常用的主动式减摇装置也是目前各种减摇装置中减摇效果最佳的一种[1].伴随着控制技术的不断更新发展减摇鳍控制系统也需随之不断地进行改进.目前控制系统的控制器仍以采用单片机为主考虑单片机本身速度和资源限制再加上集成度不高稳定性差不能充分发挥数字控制器的优势.随着嵌入式系统的迅速发展将嵌入式处理器控制的灵活性、可靠性、高速性引入控制系统可设计出高性能的嵌入式减摇鳍控制系统.由于在设计时要充分考虑其可靠性、低成本、低功耗存储容量大以及处理速度的要求因此对CPU的选择非常慎重.因为ARM芯片不同于一般的

7、单片机结构具有体积小、性能高、功耗低、低代码规模、低成本、可靠性高等优点具有超出普通单片机的优异性能故是减摇鳍控制器的较好选择.在船舶减摇鳍系统中经典PID控制仍然是最常用的控制规律其方法简单、鲁棒性强在特定的船舶横摇模型和使用工况下可以获得令人满意的减摇效果.但是建立精确的船舶横摇运动模型非常困难而且在不同的海况下其数学模型是变化的线性模型只适用于船舶横摇角较小的情况下当产生大角度横摇收稿日期：2007-11-02；修回日期：2007-12-07基金项目：211工程"船舶控制工程"重点项目资助作者简介：金鸿章（1946-）男教授博士

8、生导师研究方向为智能控制、船舶控制、复杂系统等.时非线性因素将会变得突出.而模糊控制不依赖具体的数学模型也不是针对某种具体的海况设计加上人的经验规则可以使控制器具有很强的适应能力.尽管如此单纯采用PID控制或者模糊控制都